何谓高性能混凝土

1、何谓高性能混凝土？2、高性能混凝土的性能特点1、何谓高性能混凝土？

20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。1990年5月，在美国马里兰州Gaithers-burg城由NIST和ACI主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出关于高性能混凝土的定义。术语：高性能混凝土HighPerformanceconcrete表演、执行、性能性质、特性

PerformanceProperties1、何谓高性能混凝土？

NIST与ACI于1990年5月提出：

高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土

采用优质材料配制的

必须采用严格的施工工艺

不离析，便于浇捣

早期强度高，力学性能稳定

具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土1、何谓高性能混凝土？1990年美国MehtaPK认为：

高强度

高耐久性（抵抗化学腐蚀）

高体积稳定性（高弹性模量、低干缩率、低徐变和低温度应变）

高抗渗性

高工作性1、何谓高性能混凝土？1992年法国MalierYA认为：

良好的工作性

高的强度和高早期强度

工程经济性

高耐久性1、何谓高性能混凝土？1992年日本的小泽一雅和冈村甫认为：

高工作性（高的流动性、黏聚性与可浇筑性）

低温升

低干缩率

高抗渗性

足够的强度1、何谓高性能混凝土？1992年日本SarkarSL提出：

较高的力学性能（如抗压、抗折、抗拉强度）

高耐久性（如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀）

高抗渗性

低水胶比1、何谓高性能混凝土？

高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。吴中伟

1、何谓高性能混凝土？2、高性能混凝土的性能特点

原材料的性能特点

配合比特点

拌和物性能特点

力学性能特点

耐久性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥2混合材矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣矿渣或粉煤灰3比表面积≤300m2/kg（硅酸盐水泥）≤350m2/kg（硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）480µm方孔筛筛余≤10.0%（普通硅酸盐水泥≤10.0%（普通硅酸盐水泥）5游离氧化钙含量≤1.5%≤1.0%6碱含量/≤0.80%7熟料中的C3A含量/≤8%，氯盐环境下≤10%8氯离子含量/≤0.10%（钢筋混凝土）≤0.06%（预应力混凝土）水泥

原材料性能特点粉煤灰序号项目普通混凝土高性能混凝土1细度，%Ⅰ级≤12；Ⅱ级≤25；Ⅲ级≤45

≤20；≤122氯离子含量，%/不宜大于0.023需水量比，%Ⅰ级≤95；Ⅱ级≤105；Ⅲ级≤115≤105；≤1004烧失量，%Ⅰ级≤5；Ⅱ级≤8；Ⅲ级≤15

≤5.0；≤3.05含水量，%≤1.0（干排灰）≤1.0（干排灰）6SO3含量，%≤3.0≤3.07CaO含量，%/≤10（对于硫酸盐侵蚀环境）8游离CaO含量，%/≤1.0；4.0%

原材料性能特点矿渣粉序号名称普通混凝土高性能混凝土1MgO含量，%/≤142SO3含量，%≤4.0≤4.03烧失量，%≤3.0≤3.04氯离子含量，%≤0.02≤0.025比表面积，m2/kg≥350350～5006流动度比，%≥85；≥90；≥95≥1007含水率，%≤1.0≤1.08活性指数，%，28d≥85≥90≥95≥95

原材料性能特点项目普通混凝土高性能混凝土品种不宜使用山砂。不得使用海砂。优先使用非碱活性骨料含泥量，%＜C30：≤5.0C30～C5：≤3.0＞C50：＜2.0＜C30：≤3.0C30～C45：≤2.5≥C50：≤2.0泥块含量，%＜1.0；＜0.5；0.5≤0.5云母含量，%≤1.0；≤1.0；＜0.5≤0.5轻物质含量，%≤1.0；≤1.0；≤1.0≤0.5氯离子含量，%/≤0.02SO3含量，%＜1.0；＜1.0；＜0.5≤0.5有机物含量合格合格坚固性/不大于8%吸水率/不大于2%砂子

原材料性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1级配连续级配二级或多级级配2堆积密度/大于1500kg/m33吸水率/小于2%（1%）4紧密空隙率/小于40%5坚固性≤8%、≤5%（冻）≤12%、≤8%≤8%（钢筋砼）≤5%5岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5不应小于1.5不应小于2.0石子

原材料性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1

含泥量，%

＜C30:≤2.0≥C30:≤1.0＜C30:≤1.0C30～C45:≤1.0≥C50:≤0.52泥块含量，%≤0.25≤0.253

针、片颗粒含量，%

＜C30:≤25≥C30:≤12＜C30:≤10C30～C45:≤10≥C50:≤84硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%≤0.5≤0.55氯离子含量，%≤0.02≤0.026碎卵石中有机质含量合格合格石子

原材料性能特点不同混凝土用外加剂比较序号项目普通混凝土高性能混凝土1水泥净浆流动度，mm——≥2402硫酸钠含量，%——≤10.03氯离子含量，%——≤0.24碱含量，(Na2O+0.658K2O),%——≤10.0

原材料性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土5减水率，%≥12≥206含气量，%≤3.0≥3.0（仅对引气剂）≥3.0≥4.57坍落度保留值，mm30min≥150≥18060min≥120≥1508常压泌水率比，%≤90≤209压力泌水率比，%≤90≤9010抗压强度比，%3d≥130≥1307d≥125≥12528d≥120≥12011对钢筋锈蚀作用无锈蚀无锈蚀12收缩率比，%≤135≤13513相对耐久性指标，%，200次≥80≥80

原材料性能特点接上表高性能混凝土配制技术要点选用优质的水泥和砂石料掺加优质化学外加剂---减水剂，引气剂掺加矿物掺合料---粉煤灰，矿渣粉低水胶比(<0.40；0.45)限制胶凝材料总量和水泥用量

配合比特点矿物掺合料的贡献

1.火山灰效应—高碱性(CSH)转化为低碱性(CSH)，消耗Ca(HO)2，结晶变小，界面过渡层变小，富集和取向性减少，提高水泥石界面强度。低碱性CSH(C/S<1.5)，晶须强度高，溶解度低，较稳定。火山灰反应:SiO2+xCa(OH)2+(n-1)H2O→xCaO·SiO2·nH2OSiO2+(1.5~2.0)CaO·SiO2·aq→(0.8~1.5)CaO·SiO2·aq矿物掺合料(粉煤灰,矿渣,硅灰等)与水泥的二次水化反应最终产物是C-S-H(1)为主的低碱性水化硅酸钙凝胶，其次是水化铝酸钙，铁酸钙固溶体，以及水化硫铝酸钙。

配合比特点

2.滚珠效应—玻璃球体减小水泥颗粒之间的摩擦阻力，改善混凝土的和易性。

3.颗粒填充作用—水泥、矿渣、硅灰末水化颗粒大小差别大，颗粒互相填充，减小水泥石孔隙率。4.削减温峰作用—水化速度慢,放热总量小。5.提高耐久性—改善耐硫酸盐侵蚀性，抑制碱骨料反应，增加密实性，提高抗渗性和氯离子渗透性。矿物掺合料的贡献

配合比特点粉煤灰的火山灰效应

配合比特点微粒填充效应

配合比特点混凝土温度随水泥用量增加而上升

配合比特点水泥水化热和水泥速率试验结果水泥放热量随矿物掺和料掺量的增加而降低

配合比特点混凝土水化温升公式T(t)=WQ(1-e

-mt)/CBT(t)—随时间变化的绝热温升温度W—水泥用量，kg/M3Q—单位水泥发热量，kJ/kgB—混凝土表观密度，2400kg/m3C—比热，(0.92~1.0)×103，J/kg.cM—系数，普硅0.43+0.0018W；矿渣水泥0.55+0.001W

配合比特点减少混凝土用水量,降低水泥石孔隙率，改善孔结构；界面Ca(OH)2结晶无序化。界面过渡层减少，水化硫铝酸钙Aft结晶尺寸减少，界面强度提高，因此提高混凝土的各项力学性能。由于提高混凝土的密实性和强度,改善混凝土的耐久性能。改善混凝土施工工作性能。减水剂的作用

配合比特点减水剂种类类型系列减水率普通减水剂木质磺酸钙5%~12%高效减水剂萘系，密胺系，氨基磺酸系15%~30%高性能减水剂聚羧酸系25%~45%

配合比特点聚羧酸系减水剂优点掺量少(0.15~0.3%)，减水率高(25~45%)。

混凝土工作性好，坍落度损失小。

混凝土收缩小。

碱含量很少。

早强、缓凝、引气性可视需要复配调节。

无污染的环保产品。

配合比特点引气剂的作用明显提高混凝土的抗冻性，缓减硫酸盐腐蚀和碱—骨料反应产生的膨胀应力。有轻微减水作用，减少表面泌水和骨料底部泌水。改善混凝土的匀质性和工作性能，尤其是明显提高可泵性。

配合比特点不同混凝土拌和物性能要求比较序号项目普通混凝土高性能混凝土1坍落度/维勃度√√2坍落度保持性√√3流动度/扩